大型血管闭塞中风患者接受血管内治疗期间及3个月后的动态脑自动调节 - 心脑血管

摘要

大型血管闭塞引发的急性缺血性中风可通过血管内治疗（EVT）有效治疗。然而，通过改善病理生理学理解（包括动态脑自动调节dCA）可以进一步优化治疗方案。近红外光谱（NIRS）几乎无需准备时间，通过测量皮层氧合血红蛋白（OxyHb）的动态浓度，可在EVT期间进行dCA研究。我们旨在研究EVT期间、再通前后以及24小时和90天随访时的dCA变化。应用低频（LF，0.07-0.2 Hz）OxyHb振荡的双半球传递函数分析（TFA），获取dCA参数增益和相位偏移。对于症状较轻患者，再通后LF相位偏移立即增加；对于症状较重患者，24小时随访时出现该现象，但对侧半球变化需进一步研究。我们发现预后良好患者和接受EVT前静脉溶栓的患者LF增益更高。调整年龄、EVT前梗死体积和再通成功率后，平均LF增益可预测90天随访时的独立功能结局、症状严重程度和死亡率。结论表明，基于NIRS的双半球TFA可有效评估EVT期间的dCA，为个体化治疗发展提供新见解。

临床试验注册：ClinicalTrial.gov：NCT03738644

引言

尽管已出现有效的再通疗法，中风仍是全球致残和致死的主要原因。大型血管闭塞（LVO）患者预后最差，占急性缺血性中风（AIS）患者的38%。对于前循环LVO患者，EVT在6小时内进行可显著改善功能结局，或在影像学缺血核心与神经功能缺损不匹配的情况下，在24小时内进行。后循环EVT与最佳药物治疗相比也显示出相似优势。然而，手术相关并发症和无效再通仍限制EVT的整体疗效。脑自动调节功能受损是导致部分无效再通的原因之一。

脑自动调节是指在脑灌注压变化时维持适当血流的能力。动态脑自动调节（dCA）决定了快速灌注压变化期间脑血流的调节方式。现有研究显示AIS患者（包括LVO）的dCA存在不同程度的损伤，这可能在EVT期间及术后危及脆弱脑组织。多项研究显示，dCA是血管内取栓术后功能结局的独立预测因子，可用于个体化血压管理。但此前尚未在EVT术前或术中进行过dCA评估。

大多数dCA研究依赖经颅多普勒超声检查大脑中动脉血流速度（VMCA），这需要专业知识和准备时间。术前评估dCA可能危及患者安全，而术中监测需要不影响数字减影血管造影的技术。近红外光谱（NIRS）是一种光学方法，可连续测量皮层血红蛋白浓度动态变化，且不影响数字减影血管造影。

低频振荡（LFO，约0.1 Hz）存在于系统性（如动脉血压ABP）和脑循环（如VMCA、NIRS）中。通过传递函数分析（TFA）在频域量化两者变化是评估dCA最常用和标准化的方法之一。TFA通过相位偏移和增益量化dCA：相位偏移反映LFO的时间延迟，增益表示振幅比值。应用TFA比较非受损半球与缺血半球的NIRS信号，我们旨在研究EVT前后dCA变化，并将其与中风特征、治疗和长期结局相关联。

方法

本前瞻性观察研究（ClinicalTrials.gov：NCT03738644）于2018年11月至2020年11月进行，经丹麦首都地区科学伦理委员会批准（H-18028704），符合赫尔辛基宣言。所有参与者或其代理人签署书面知情同意。报告符合STROBE指南。通讯作者完全接触研究数据并对数据完整性和分析负责。

纳入所有接受EVT治疗的AIS患者，排除标准见入组流程图（图1）。排除双侧梗死患者（因无法定义对侧半球）。

所有患者接受标准治疗。LVO确诊和Alberta卒中计划早期CT评分（ASPECTS）或后循环ASPECTS（PC-ASPECTS）由神经放射科医生在RAPID AI软件辅助下评估，分为有利（≥6）或不利（＜6）组。患者立即转入血管造影室，在全身麻醉下进行EVT，未使用动脉内血管扩张剂。除常规监测外，全程应用NIRS监测。再通成功率由介入神经放射科医生评估（改良脑梗死治疗评分mTICI：0-2a为不成功，2b-3为成功）。术后尽早拔管，并在24小时后进行双能CT或MRI检查。

随访

患者在清醒状态下进行两次NIRS随访检查：第一次在EVT后24小时（±6小时），第二次在90天（±14天）进行。无法到访的患者提供上门随访，未进行面对面随访的患者通过电话和电子健康记录随访。

NIRS检查

使用连续波NIRS系统（Octamon，Artinis Medical Systems）监测，每半球三个长距离通道（35 mm），检测前额叶皮层在大脑中动脉（MCA）和大脑前动脉（ACA）分水岭区（两个通道）及纯ACA区域（每侧一个通道）的动态血红蛋白浓度。第四个短距离通道（10 mm）检测双侧颅外组织。

时间段选择

根据脑血管研究网络建议，仅分析5分钟稳态数据段。排除全身麻醉诱导后5分钟内、麻醉药物、阿片类药物或升压药变化后2分钟内及噪声数据。允许变异幅度为10%。选择第一个符合标准的数据段：

PRE段：镇静后、尝试血管重建前
POST段：最终再通状态达成后
24小时和90天数据段基于运动伪影程度

双半球传递函数分析

采用脑血管研究网络TFA指南，仅分析氧合血红蛋白（OxyHb）浓度。输入为对侧半球OxyHb，输出为缺血半球对应通道。计算三个频段的相干性、增益和相位偏移：高频（HF，0.2-0.5 Hz）、低频（LF，0.07-0.2 Hz）和极低频（VLF，0.02-0.07 Hz）。由于临床场景中难以获取长时段数据，仅分析LF范围（0.07-0.2 Hz）。

结果

基线特征

纳入患者按是否完成90天面对面随访分组，未发现显著差异。存活患者中82.8%完成面对面随访。未完成随访患者术前NIHSS评分更高、再通成功率更低、从发病到最后已知正常时间更长，导致24小时ASPECTS/PC-ASPECTS更低、NIHSS更高，以及90天mRS更高和全因死亡率更高。

短距离通道TFA

24小时随访时短距离通道TFA显示增益与1无差异，相位偏移与0无差异。未发现平均OxyHb和PSD的侧向差异。

平均TFA结果

术前至PRE的中位时间为4.0小时（2.5;7.9）。POST和24小时时双半球平均OxyHb均下降。24小时后VLF和LF范围PSD双侧增加。总体生命体征稳定。TFA显示24小时后LF范围绝对相位差增加，再通后VLF范围暂时降低，24小时恢复正常。

混合效应模型

LF增益

在FU24组中，LF增益与90天mRS呈显著负相关（β=-0.04），依赖结局患者更低（β=-0.13），NIHSS越高LF增益越低（β=-1.0%）。静脉溶栓（IVT）患者LF增益更高（β=0.22）。调整最后已知正常时间或ASPECTS/PC-ASPECTS后，IVT影响仍显著。多变量模型显示IVT和mRS影响相互独立。